Covellite принадлежит к группе бинарных сульфидов меди, которая имеет формулу CuxSy и может иметь широкий диапазон соотношения медь / сера от 1: 2 до 2: 1 (Cu / S). Однако этот ряд ни в коем случае не является непрерывным, и диапазон гомогенности ковеллита CuS узок. Материалы, богатые серой CuSx, где x ~ 1,1–1,2 действительно существуют, но они демонстрируют «сверхструктуры», модуляцию гексагональной заземляющей плоскости структуры, охватывающей ряд соседних элементарных ячеек. Это указывает на то, что некоторые из особых свойств ковеллита являются результатом молекулярной структуры на этом уровне. Как описано для моносульфидов меди, таких как пирит, приписывание формальных степеней окисления атомам, составляющим ковеллит, является обманчивым. Может показаться, что формула предлагает описание Cu, S. На самом деле атомная структура показывает, что медь и сера имеют две разные геометрии. Однако фотоэлектронная спектроскопия, магнитные и электрические свойства указывают на отсутствие ионов Cu (d). В отличие от оксида CuO, материал представляет собой не магнитный полупроводник, а металлический проводник со слабым парамагнетизмом Паули. Таким образом, минерал лучше описать как состоящий из Cu и S, а не из Cu и S. По сравнению с пиритом с незамкнутой оболочкой из S-пары, образующей S2, удерживается только 2/3 атомов серы. Другая 1/3 остается неспаренной и вместе с атомами Cu образует гексагональные слои, напоминающие нитрид бора (структура графита). Таким образом, описание Cu3SS2 представлялось бы подходящим с делокализованной дыркой в валентной зоне, ведущей к металлической проводимости. Однако последующие расчеты зонной структуры показывают, что дырка более локализована на парах серы, чем на неспаренной сере. Это означает, что Cu3SS2 со смешанной степенью окисления серы -2 и -1/2 более подходит. Несмотря на расширенную формулу Cu3SS2, разработанную исследователями в 1976 и 1993 годах, другие придумали вариации, такие как Cu4Cu2 (S2) 2S2.
